退火对聚乳酸/丙烯酸酯橡胶共混物结晶行为的影响

以丙烯酸酯橡胶(ACM)和聚乳酸(PLA)为基体制备共混体系,研究了不同配比的共混物在结晶和非晶状态下力学性能的差异,以及不同的PLA/ACM配比、退火温度和退火时间对共混物结晶行为的影响。结果表明,在淬火和退火条件下,ACM的加入都会使PLA/ACM共混体系的拉伸强度下降,断裂伸长率上升,但退火条件下,共混物的结晶减弱了ACM对共混物力学性能的影响。ACM含量低时促进共混物中PLA的结晶。纯PLA在退火温度为110℃、退火时间为15 min时,形成稳定的α晶型,ACM的加入,使PLA产生α'晶型。随着退火时间的延长和退火温度的升高,共混物的结晶度提高,且升高退火温度对结晶度的影响更明显。     

橡胶相尺度对亚微米或纳米橡胶颗粒填充环氧复合材料性能的影响

对比研究了由液体橡胶在环氧树脂中原位形成的亚微米橡胶/环氧复合材料和在环氧树脂中直接添加纳米橡胶颗粒形成的纳米橡胶/环氧复合材料的性能。研究表明：未固化混合物的黏度随着纳米橡胶相的加入逐渐增加,但随着亚微米橡胶相含量的增加而降低;橡胶/环氧复合材料的玻璃化转变温度随着纳米橡胶颗粒的加入逐渐增加,但随着亚微米橡胶相含量的增加而降低;两种橡胶相的添加均使复合材料的弹性模量降低,断裂延伸率增加;在较低含量时,纳米橡胶颗粒可以提高环氧的拉伸强度;两种橡胶填充的橡胶/环氧复合材料均显示出明显的增韧效果。微观形貌分析表明,两种橡胶均可以在应力作用下脱粘并促进裂纹尖端的塑性变形。     

AIM中橡胶相交联密度对AIM/PMMA共混物性能的影响

采用乳液聚合方法制备了四种不同交联密度且粒径及折光指数可控的丙烯酸酯类冲击改性剂(AIMs),考察了AIMs中橡胶相的交联密度变化对AIM/PMMA共混物力学性能及光学性能的影响。结果表明,AIM/PMMA共混物的冲击强度随AIM中交联剂用量的提高呈先上升后下降趋势,当AIM的橡胶相交联剂含量为2%(质量分数,下同)时,AIM/PMMA共混物的最大裂纹引发能(Kmax)、裂纹增长能(Uprop)及冲击强度均达到最大值,与纯聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)相比较,其冲击强度提高了5倍,且光学性能没有明显下降。结合共混物的冲击强度与形变区的扫描电镜(SEM)观察,可见断裂过程中此种AIM橡胶粒子的空洞化能够有效地促进基体树脂的能量吸收。     

改性椰纤维增强聚乳酸复合材料力学性能

目的添加适量椰纤维(CF)改善聚乳酸(PLA)的力学性能,以适应产品的包装。方法采用熔融共混法制备不同CF含量的CF/PLA复合材料。通过力学性能测试、扫描电子显微镜观察和动态热力学性能测试,探讨添加不同含量的碱洗CF对复合材料力学性能的影响。结果与纯PLA相比,复合材料的拉伸强度降低,冲击强度增大,储能模量增大,玻璃化转变温度降低。当碱洗CF质量分数为3%时,复合材料的冲击强度比纯PLA增加了24%。结论添加CF有利于提高复合材料的力学性能,碱液浸泡更有利于改善CF和PLA基体的界面相容性。     

DCP对生物基单体原位聚合增韧聚乳酸效果的影响

目的 改善大豆油多元醇和L-赖氨酸乙酯二异氰酸酯作为生物基单体原位聚合增韧聚乳酸(PLA)共混物的界面相容性。方法 在上述2种单体原位聚合增韧PLA的过程中,添加少量过氧化二异丙苯(DCP),诱导聚合形成的聚氨酯增韧相与PLA基体之间发生增容反应;然后再研究添加DCP后,对所制备PLA共混物微观结构、力学性能及结晶/熔融性能的影响规律。结果 加入DCP后,发现聚氨酯增韧相凝胶含量增加,同时共混物界面相容性得到改善。当DCP质量分数为0.8%时,共混物缺口冲击强度达到最高(12.3 kJ/m²),约为纯PLA的4.4倍。随着DCP质量分数从0增加1.2 %,共混物中PLA组分的熔融温度和结晶度逐渐从163.8 ℃和7.3%降至155.6 ℃和3.2%。结论 在生物基单体原位聚合增韧PLA体系中添加少量DCP,可制备出一种具有良好韧性的全生物基PLA材料。     

聚乳酸的增塑改性

采用溶液共混法,以聚乙二醇(PEG)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)作为增塑剂,对聚左旋乳酸(PLA)进行增塑改性.用综合热分析仪对改性PLA的热性能进行了表征.讨论了不同的增塑剂及其用量对改性PLA性能的影响:当增塑剂的含量增加时,改性PLA的强度下降,伸长率增加,并逐渐由脆性向韧性转变;玻璃化转变温度(Tg)和熔点(Tm)下降.当增塑剂的质量比≤20%时,共混物各组分间有较好的相容性.PEG400改性的PLA效果较好.     

新型聚芳醚砜酮／聚砜共混物的相容性及力学性能

采用双酚A型聚砜(PSF)作为共混改性剂来改善聚芳醚砜酮(PPESK)树脂的熔融加工性能,随着PSF组分的增加,PPESK/PSF共混物的熔融加工性得到显著提高。用差示扫描量热法(DSC)检测了共混物的玻璃化转变温度(Tg),并用扫描电镜(SEM)观察了共混物的形貌结构,结果表明PPESK/PSF共混物出现了两个Tg,且这两个Tg都介于纯聚合物的Tg之间,共混物断面形态比较均匀,两相界面比较模糊,表明共混物为部分相容体系。用万能试验机测试了其力学强度,随着PSF含量的增加,力学强度呈现下降的趋势,但在PSF含量低于40%(质量分数)时仍能保持较高强度。     

聚乳酸/改性聚醚酯嵌段共聚物共混体系的结构与性能

采用熔融挤出共混的方法制备了聚乳酸(PLA)/改性聚醚酯嵌段共聚物(CH4132)共混物。利用差示扫描量热分析、动态力学热分析及场发射扫描电子显微镜等研究了共混物的结晶熔融行为、动态力学性能、相形态及力学性能。结果表明,CH4132的添加抑制了PLA的冷结晶能力,而对熔融及熔态结晶行为没有影响;PLA与CH4132具有部分的相容性且相容程度受CH4132含量影响;共混物呈现出以PLA为海、CH4132为岛的典型海岛结构;共混物的拉伸强度、弯曲强度和模量等刚性量随CH4132添加而降低,但体系的断裂伸长率和冲击强度等韧性性质得到了明显改善,在CH4132质量分数为10%时断裂伸长率最大,质量分数为30%时冲击强度为纯PLA的4.5倍。     

HIPS/PPO/PS/PB-g-PS共混物的力学性能与形态结构

采用乳液接枝聚合技术在粒径300nm的聚丁二烯(PB)乳胶粒子上接枝苯乙烯(St),制备了核壳比(PB与PS的质量比)为70/30的PB-g-PS接枝共聚物。将其与高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、聚苯醚(PPO)和聚苯乙烯(PS)树脂进行熔融共混制得了一系列HIPS/PPO/PS/PB-g-PS共混物,研究了PPO/PS的组成对共混物力学性能和形态结构的影响。结果发现,在HIPS/PPO/PS共混体系中引入PB-g-PS后,HIPS中的大粒径橡胶粒子(2μm~4μm)和PB-g-PS小粒径橡胶粒子(300 nm)具有良好的协同增韧作用;随着基体中PPO含量的增加,共混物的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率均呈上升趋势;当PPO/PS质量比在25/75~50/50范围内3时,共混物冲击强度出现突变式增大,由300 J/m提高至600 J/m。形态结构研究结果表明,随着基体中PPO含量增加,PB-g-PS弹性体粒子在基体中的分散程度获得明显改善;当PPO质量分数低于10%时,主要为银纹屈服形变;当PPO质量分数高于20%时,主要为剪切屈服形变。     

聚乳酸与聚对苯二甲酸/己二酸/丁二酯共混物增容体系的制备及表征

将聚乳酸(PLA)与聚对苯二甲酸/己二酸/丁二酯(PBAT)以60/40的质量比熔融共混挤出,并添加反应型增容剂IGETABOND以增强2种聚合物间的界面结合能力。使用差示扫描量热仪(DSC)、热重分析(TGA)、拉伸和冲击测试及扫描电镜(SEM),分析了添加增容剂共混物的力学性能、热性能及相形态。结果表明,共混物的断裂伸长率和冲击强度均随增容剂含量增加而增加,均在添加9phr时达到最大值,分别约为未添加时的2倍和3倍;添加增容剂后,虽然共混物仍有2个玻璃化转变温度(Tg),但两者的Tg略微呈现出相互接近的趋势;同时扫描电镜照片显示,未添加增容剂时,两相间的界面层清晰可见,但随着增容剂的添加量增至7phr时,两相的界面层几乎完全融合。     

PTT/TPEE共混合金的热性能和结晶形态

采用冲击试验机、差示扫描量热仪和热台偏光显微镜研究了聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)/热塑性聚酯弹性体(TPEE)共混合金的抗冲击性能、结晶熔融行为和晶体形态。结果表明,TPEE可以提高共混材料的缺口冲击强度;共混物只有一个玻璃化转变温度,且随着TPEE含量的增加而降低,两组分具有良好的相容性;共混物在玻璃态结晶时,随着TPEE含量增加,冷结晶热焓降低,结晶峰温度降低。共混物熔体的起始结晶温度降低,但在低温时结晶速率加快,TPEE对PTT的结晶化具有促进作用。共混物中PTT形成球晶,但由于TPEE的干扰而使PTT的球晶尺寸减小,晶体形态完善程度下降。     

聚环氧棕榈油/聚乳酸共混物的动态硫化制备与性能

聚乳酸（PLA）具有优异的力学性能,无毒性、可再生、可生物降解,且生物相容性好,是目前应用最广泛的生物基塑料之一。然而,PLA价格高、脆性大、韧性差等缺点严重限制了其在更多领域的应用。为克服这些缺点,采用双螺杆挤出和注塑成型技术制备生物基的聚环氧棕榈油（PEPO）/聚乳酸（PLA）共混物以增强PLA的韧性,表征了共混物的结晶行为、流变性能、力学性能、热稳定性和微观形貌,以揭示PEPO与PLA的动态硫化机制及PEPO橡胶相对PLA的增韧机制。结果表明：环氧棕榈油（EPO）与PLA熔融共混过程中,EPO在阳离子引发剂的作用下发生自聚,进而在PLA基体中形成颗粒状PEPO橡胶相;两相结构的形成使共混物受力时发生塑性形变,导致PLA的韧性显著提升;当PEPO的用量为20wt%时,共混物的断裂伸长率和拉伸韧性分别从纯PLA的10%和4.7 MJ/m³提高至100%和30.4 MJ/m³,但其拉伸强度、拉伸模量、储存模量和玻璃化转变温度均呈现下降趋势。     

SMA含量对PA6/ABS共混体系结构和韧-脆转变温度的影响

研究了苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)含量(0～4.5phr)对PA6/ABS(75/25)共混体系结构和冲击断裂的影响。结果表明,PA6/ABS共混体系的橡胶相粒径和基体层厚度都随着SMA含量的增加而减小。PA6/ABS共混体系冲击断裂存在脆韧转变现象,其脆韧转变温度随SMA含量的增加先减小后增加,并且在对应SMA含量为0.9phr和1.5phr时取得极小值。同时,脆韧转变温度随着基体层厚度的增加而逐渐升高,即升高温度与降低基体层厚度都可以获得脆-韧转变。     

PLA增强改性PBAT共混物的制备及性能研究

采用熔融共混法制备聚乳酸(PLA)增强的聚对苯二甲酸-己二酸-1,4-丁二醇共聚酯(PBAT)共混物,研究PLA用量对PBAT拉伸性能、微观相结构、热力学性能及流动性能的影响。结果表明:随着PLA用量的增加,PBAT/PLA共混物的拉伸强度明显提高,断裂伸长率下降;DSC测试表明,PLA的加入并未对PBAT的结晶-熔融行为造成明显影响。而随着PLA含量的增大,共混物熔体指数变小,热稳定性有所降低。     

聚乳酸动态硫化热塑性弹性体的制备和性能

目的寻找合适的硫化剂制备具有良好回弹性的聚乳酸(PLA)基动态热塑性弹性体(TPV)。方法以丙烯酸酯橡胶(ACM)作为橡胶相,分别选用三巯基均三嗪(TCY)、六亚甲基二胺氨基甲酸盐(HDC)、N,N'-双肉桂醛缩-1,6-己二胺(DHD)作为ACM/PLA共混体系的硫化剂,研究这3种硫化剂与ACM或PLA混炼过程的扭矩曲线变化。结果当每100 g橡胶-聚乳酸体系中添加0.75 g硫化剂时,该TPV的硬度适中,拉伸强度相对较高,断裂伸长率基本相当,永久变形率为最小(26%)。加入TCY硫化剂后,材料中的橡胶相由原来的球状颗粒转变为柱状颗粒,分布于PLA基体中。结论 TCY作为硫化剂能够制备得到具有良好力学性能的PLA基TPV。     

聚氨酯-聚乳酸共混物的制备及性能

通过熔融共混挤出法制备不同质量比的热塑性聚氨酯-聚乳酸(TPU-PLA)共混物,采用SEM、DSC、TG、微卡软化点温度测定仪和熔融流动速率仪对共混物的表面形态结构、热学、高温加工等性能进行研究。结果表明:TPU-PLA共混物表面光滑且呈现出脆性断裂形貌特征,共混体系两种高聚物呈"海岛"分布;TPU-PLA共混体系中PLA与单独PLA相比,玻璃化转变温度Tg由69.60℃(Original PLA)变为57.58℃(PLA70)、53.29℃(PLA50)和55.64℃(PLA30),TPU均匀分散于PLA基体中且相界面分明,这都说明TPU-PLA共混体系为部分相容体系;TPU-PLA共混物的热失重起始分解温度范围为180~200℃,最快分解温度范围为310~350℃,热稳定性良好;TPU含量占共混物10%~30%时,共混物高温的临界变形温度相对单一体系有所提高;随TPU含量的继续增加,共混物熔融指数呈现先增大后减小的变化趋势,其中PLA与TPU质量比为4∶6的TPU-PLA共混物熔融指数达到最大,为1 406g·(10min)-1。     

环氧充油型丙烯酸酯橡胶的合成及特性

以丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸乙酯(EA)为主单体,β-丙烯酰氧基丙酸甲氧基乙酯(-βCE-MOA)为低温单体,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为硫化点单体,邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、癸二酸二丁酯(DBS)分别作为充油单体,采用乳液聚合法制备了环氧充油型丙烯酸酯橡胶(ACM)。并用IR、1H-NMR表征了共聚物的结构;DMTA测定共聚物的玻璃化转变温度(Tg);填充邻苯二甲酸二辛酯(DOP)的丙烯酸酯橡胶的最低脆性温度达-38℃;填充癸二酸二丁酯(DBS)的丙烯酸酯橡胶的最低脆性温度达-42℃。同时考察了不同聚合工艺以及充油单体含量对橡胶性能的影响。     

柠檬酸醚酯增塑剂的合成及增塑聚乳酸

利用两步酯化法合成新型醚酯增塑剂——柠檬酸三(三甘醇单丁酯)酯(TTBC),通过红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1 H-NMR)对其进行表征,将聚乳酸(PLA)和TTBC按一定质量比进行熔融共混。采用差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)、电子拉力机以及平行平板流变仪研究了不同含量的TTBC对PLA/TTBC性能的影响。结果表明:随着TTBC含量增加,PLA的玻璃化转变温度(Tg)、熔点(Tm)和冷结晶温度(Tcc)均逐渐向低温移动,邵氏D硬度逐渐降低。PLA/TTBC的断裂伸长率均在300%以上,拉伸强度保持在10MPa以上。PLA/TTBC的复数黏度(η*)和黏流活化能(ΔEη)显著下降。通过与增塑剂含量为25%(质量分数)的PLA/TBC对比发现,TTBC的增塑效率与耐迁移性均高于TBC。     

异佛尔酮二异氰酸酯反应增容聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯/聚乳酸生物降解阻隔膜的结构与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯/聚乳酸(PBAT/PLA)共混物的增容剂,通过熔融共混法制备了PBAT/PLA/IPDI共混粒子并吹制得到薄膜。采用红外光谱、扫描电镜、差示扫描量热分析、拉伸试验、热重分析和水蒸气透过率测试等研究了不同含量IPDI对共混薄膜形态结构、结晶性能、力学性能、热性能和阻隔性能的影响。结果表明,IPDI的异氰酸酯基团能与PBAT和PLA发生化学反应,分散相尺寸变小,两相界面变得模糊,有效改善了共混物的相容性。随着IPDI含量的增加,共混物中PBAT的结晶度升高,薄膜的拉伸强度逐渐增大,水蒸气阻隔性能呈现先增大后减小的趋势。当IPDI质量分数为0.5%时,PBAT/PLA/IPDI薄膜的横纵向拉伸强度相较于纯PBAT/PLA薄膜分别提升了74.2%和28.6%,断裂伸长率维持在790%和244%,水蒸气透过率降低了38.2%,表现出良好的力学和水蒸气阻隔等综合性能。     

环氧呋喃树脂反应性增容PLA/PBS共混体系的动态流变学表征

用熔融共混法制备不同环氧呋喃树脂(FER)含量的聚乳酸/环氧呋喃树脂/聚丁二酸丁二醇酯(PLA/FER/PBS)共混物,使用旋转流变仪、扫描电镜(SEM)和万能试验机等手段研究了FER含量对PLA/PBS共混体系的动态流变行为和相容性的影响。结果表明:当应变(γ)小于30%时动态模量不随γ的变化而变化,共混体系表现出线性黏弹行为;当γ大于30%后动态模量明显降低,出现了"Payne"效应。FER能改善PLA/PBS共混体系的加工性能;PLA/PBS共混体系有两个不同的驰豫过程,使曲线出现两个明显的半圆弧,加入FER后PLA和PBS两相的形态发生了改变;当FER含量为0.3 phr时共混体系的Han曲线与v GP曲线重叠,表明PLA和PBS的相容性较好;当FER含量为0.3 phr时PLA与PBS的界面黏附性最佳,表明PLA与PBS具有最为理想的界面相容性;FER添加量为0.3 phr时共混物的拉伸强度和冲击强度分别达到最大值56.9 MPa和4.33 k J/m2,比PLA/PBS共混物提高了11.2%和37.0%。